２０１３年第１７期 电子技术论坛 高速钢热处理工艺参数的相关设计 ■张英俊 高速钢组织中舍有大量高硬度的碳化物，同时具有高强度以及高耐 磨性，但是由于受到热处理工艺的，从而使高速钢的应用仅仅限于 马氏体，在进行热处理的过程中，碳化物的形状、类型以及分布并没有 明显的变化，但是经过淬火加热温度以及回火加热温度之后，从而使基 础组织中的奥氏体与马氏体相对数量就会发生比较大的变化，剩下奥式 体就会对材料产生一定的影响。采用铁磁性法来对剩下奥式体含量以及 表面的硬度、粗糙度进行测量，测试原理为Ａｒ＝【（ｄ０一Ｏｔ）／ ｏ）１×１００％， 在刀具制造业中，采用高速钢制造的冷冲模，其工作寿命比较长，并且 精度相对较高。本文就对高速钢热处理工艺中的相关参数设计进行设 计，并研究其性能。 其中Ａｒ表示残余奥式体积的百分率；Ｏｔ ０表示的是侧标样阳检流计偏 高速钢的耐磨性以及硬度与残余奥式体含量有着密切关系，已经有 相关研究表明，残余奥式体含量的高低直接影响高速钢的性能。一般情 况下，高速钢的常用材料为ＷｌｇＣｒ４Ｖ，所以，研究高速钢的热处理工 转角；Ｏｔ是测被测样块时检流计偏转角。得到以下数据，如下表１所示： 表１高速钢经过淬火以及２次回火后剩余奥氏体的含量以及表面硬度测量 组别 加热温度（℃） 剩下奥氏体 硬度（ＳＲＣ） 粗糙度（ｕ 艺，实际就是研究材料Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ的热处理工艺参数，对其参数进行相 关优化，能够降低加工成本，提高经济效益，对模具产品的制作过程有 淬火 回火 积百分比 （％） ｍＪ ３５０ ５７０ ４ｌ＿５ ６３．２ ２．３１０ 着重要意义。 一ｌ １１００ ４５０ ５７０ 、３２．５ ４６．２ ４３．７ ８２．５ ７９．８ ６０．８ ６７．１ ６５．７ ５８．９ ５２．４ ２．２９０ ２．２４６ ２．２４５ ２．３７１ ２．３８ｌ 高速钢介绍 ２ １１５０ ３５０ ５７０ ４５０ ５７０ ３５０ ５７０ ３ １２５０ ４５０ ５７０ 高速钢（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｔｅｅｌｓ）也称之为锋钢，是一种具有高硬度、高耐 热性以及高耐磨性的工具钢。最先是由美国的Ｆ．Ｗ泰勒以及Ｍ．怀特在 １８９８年制造出来的，工艺性能、强度以及韧性配合较好。所以，通常 被用来制造比较复杂的耐冲击的金属刀具、薄刃以及冷挤压模具等。主 要的优点就是能够避免熔炼生产导致的碳化物偏析，从而引起的机械性 能的降低以及热处理变形等。高速钢的热处理工艺比较复杂，需要经过 退火、淬火、回火等一系列过程，因此，在进行高速钢的热处理工艺时 应设计合理的参数以及工艺方案。 二、高速钢的热处理工艺参数设计 不同的淬火以及回火温度都会影响高速钢的硬度以及耐磨性，因 此，为了能够提高速钢的耐磨性以及硬度，必须对热处理工艺参数进行 准确设计。 （一）热处理工艺 由上表１中可以看出，根据淬火以及回火的温度值，能够表明，淬 火以及回火的温度对参与奥式体含量有着比较大的影响，也就是当淬火 温度逐渐升高时，残余奥氏体的含量也就越高，所占的百分比在逐渐下 降；同时，当淬火温度比较低时，奥氏体中溶解的碳以及合金元量比较 少，并且马氏体转变的终止温度在逐渐升高，也就表明奥氏体的稳定性 比较差，残余奥氏体的含量也就比较低。回火温度升高时，剩下奥氏体 含量逐渐减少，呈现反比。从上表ｌ中还能够看出当淬火温度达到１ １５０ ｃ时，在经过３５０￣２以及５７０＇１２的两次回火时，材料表面的强度达到了 最大值６７．１ ＨＲＣ，也能够得到比较稳定的马氏体组织，所采取的获试 样的表面粗糙度最低。 三、结束语 对材料Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ进行热处理时，工艺流程为：采用１２５０￣Ｃ一１３５０ 。ｃ进行淬火，采用５６０＇Ｃ一５８Ｏ℃进行回火，需要三到四次。材料Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ 综上所述，淬火温度以及回火温度对残余奥氏体含量、硬度以及表 面粗糙度有着显著的影响，在进行热处理工艺时，充分了解淬火温度与 回火温度与硬度以及粗糙组之间的关系，选择合适的温度。经过上面的 研究表明，当淬火温度达到１１５０＇Ｅ时，两次回火的温度为３５０￣Ｃ以及 中的主要化学成为Ｃ、ＭＯ、Ｗ、Ｃｒ以及Ｍｎ等，采用铁磁性对残余奥 式体进行含量的测定，热处理主要是采用高温箱式电阻以及热炉，将温 度控制在１００￣Ｃ—ｌ １００￣Ｃ，控温范围±５￣Ｃ；加热淬火温度的处理通常设 置为１１００￣Ｃ，１１５０￣Ｃ，１２５０￣Ｃ；最后进行回火处理。一般情况下，高 速钢的回火温度控制在５６０￣Ｃ一５７０＇１２之间，需要注意的是，遇到对模具 质量要求较高的热处理工艺时，应该将回火温度控制在３５０￣Ｃ－－４５０￣Ｃ之 间。采用高速钢制造模具时，淬火后应进行３５０￣Ｃ－．４５０￣Ｃ的回火，但是 ５７０￣Ｃ时，此时材料的耐磨性以及粗糙度比较好，能够满足工具制作的 需要，同时还解决相关资源。 参考文献 ［１］吴元昌．粉末冶金高速钢的热处理及其连续冷却转变曲线特征 ［Ｊ］．粉末冶金工业，２０３．１，２１（４）：２０—２６． ［２］孙宗林，郑伟，刘红苹等．ＨＹＷ３高速钢热处理工艺与性能研究 ［Ｊ］．河北冶金，２０１２，（１０）：２０—２２． 为了能够进一步的获取稳定以及坚韧的马氏体组织，需要再次进行５６０ ℃一５８０￣Ｃ的回火，有利于进一步消除内应力。 （二）热处理工艺参数的对材料硬度以及粗糙度的影响 高速钢经过淬火以及回火之后，高速钢中的主要组织就为奥氏体与 （作者单位：宁波江丰电子材料有限公司）
